(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単焦点レンズを有し、画像をスクリーンに投射する投射部と、
前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部と、
を備えるプロジェクターであって、
当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報に基づいて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する判定部と、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させる補正用画像制御部と
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記投射部は、
前記距離の算出に用いる距離算出用画像を前記スクリーンに投射し、
前記判定部は、
前記スクリーンに投射された前記距離算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
ズームレンズを有し、画像をスクリーンに投射する投射部と、
前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部と、
を備えるプロジェクターであって、
当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報、及び、前記投射部の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する判定部と、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させる補正用画像制御部と
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
前記投射部は、
前記距離及び前記ズームの状態の算出に用いる距離・ズーム状態算出用画像を前記スクリーンに投射し、
前記判定部は、
前記スクリーンに投射された前記距離・ズーム状態算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報、及び、前記ズーム情報を取得することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記補正画像制御部は、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記撮像領域に収まる画像サイズを算出し、前記撮像領域に収まる最大サイズの前記第２の補正用画像を前記投射部に投射させることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されると判定された場合に、前記第１の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正し、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第２の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正する補正処理部を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
単焦点レンズを有し画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部とを備えるプロジェクターにおける前記投射像の台形歪み補正方法であって、
前記プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報に基づいて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定し、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させることを特徴とする台形歪み補正方法。
【請求項８】
ズームレンズを有し画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部とを備えるプロジェクターにおける前記投射像の台形歪み補正方法であって、
前記プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報、及び、前記投射部の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定し、
前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像よりも小さい画像を前記投射部に投射させることを特徴とする台形歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、台形歪み補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターは、筐体の前面に付けられたカメラにて、スクリーンに投射された台形歪み補正用の画像を撮像し、撮像された台形歪み補正用の画像を元に台形歪み補正を行う（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８９４８５号公報
【特許文献２】特開２００７−５３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、短焦点プロジェクターにおいてはスクリーン迄の距離が短いため、投射領域が撮像領域に入りきらない場合がある。特に、スクリーン迄の距離が短く、かつ、レンズのズームがワイドになっている場合には、投射領域が撮像領域に入りきらない場合がある。投射領域が撮像領域に入りきらない場合には、スクリーンに投射された台形歪み補正用の画像の全領域を撮像することはできない。従って、台形歪み補正用の画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができず、精度よく台形歪み補正ができないという問題が生じる。
また、撮像領域に収まるように、スクリーン迄の距離によらず常に、面積が小さい補正用の画像を投射するという手段も考えられるが、当該手段では、スクリーン迄の距離が長いとき、或いは、レンズのズームがテレであるときでも、常に、面積が小さい補正用の画像を投射することになるため、補正可能領域が制限されるという他の問題が生じる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様であるプロジェクターは、画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部と、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する判定部と、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像によりも小さい画像を前記投射部に投射させる補正用画像制御部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、スクリーン迄の距離が短くて第１の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されない場合には、第１の補正用画像によりも小さい第２の補正用画像がスクリーンに投射され、投射された第２の補正用画像が撮像領域に収まるようになり、スクリーンに投射された第２の補正用画像の全領域を撮像できるようになる。つまり、スクリーン迄の距離が短くても、第２の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
また、上記構成によれば、スクリーン迄の距離が長くて第１の補正用画像が撮像領域に収まるように投射される場合には、第２の補正用画像ではなく第１の補正用画像を投射するため、スクリーン迄の距離によらず常に、面積が小さい補正用の画像（第２の補正用画像に相当する画像）を投射する手法に比べ、補正可能領域を広く確保することができるようになる。
【０００７】
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、単焦点レンズを有し、前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報に基づいて、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターがズームレンズではなく単焦点レンズを有する場合には、第１の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かの判定は、スクリーン迄の距離に依存するので、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、上記距離情報を用いれば簡便に上記判定を行うことができる。即ち、上記構成によれば、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【０００８】
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、前記距離の算出に用いる距離算出用画像を前記スクリーンに投射し、前記判定部は、前記スクリーンに投射された前記距離算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報を取得するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターは、自身がスクリーンに投射した距離算出用画像を元に距離情報を取得し、当該情報に基づいて精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、単焦点レンズを有するプロジェクターにおいて、測距センサーなどの特段のハードウェアを追加装備しなくても、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【０００９】
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、ズームレンズを有し、前記判定部は、当該プロジェクターと前記スクリーンとの距離を示す距離情報、及び、前記投射部の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターが単焦点レンズではなくズームレンズを有する場合には、第１の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かの判定は、スクリーン迄の距離及びズームの状態に依存するので、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、上記距離情報及びズーム情報を用いれば簡便に上記判定を行うことができる。即ち、上記構成によれば、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【００１０】
上記プロジェクターにおいて、前記投射部は、前記距離及び前記ズームの状態の算出に用いる距離・ズーム状態算出用画像を前記スクリーンに投射し、前記判定部は、前記スクリーンに投射された前記距離・ズーム状態算出用画像に係る前記撮像画像を解析し、前記距離情報、及び、前記ズーム情報を取得するようにしてもよい。
上記構成によれば、プロジェクターは、自身がスクリーンに投射した距離・ズーム算出用画像を元に距離情報及びズーム情報を取得し、当該情報に基づいて精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、ズームレンズを有するプロジェクターにおいて、測距センサーなどの特段のハードウェアを追加装備しなくても、簡便且つ精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【００１１】
上記プロジェクターにおいて、前記補正画像制御部は、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記撮像領域に収まる画像サイズを算出し、前記撮像領域に収まる最大サイズの前記第２の補正用画像を前記投射部に投射させるようにしてもよい。
上記構成によれば、全領域を撮像できる第２の補正用画像であって最大の第２の補正用画像がスクリーンに投射されるので、撮像領域に一杯に投射された第２の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、より精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【００１２】
上記プロジェクターは、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されると判定された場合に、前記第１の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正し、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第２の補正用画像に係る前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記投射像の台形歪を補正する補正処理部を更に備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、ユーザーによる操作を要せず自動的に台形歪み補正をすることができるようになる。
【００１３】
上記問題を解決するために、本発明の他の態様である台形歪み補正方法は、画像をスクリーンに投射する投射部と、前記投射部により前記スクリーンに投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する撮像部とを備えるプロジェクターにおける前記投射像の台形歪み補正方法であって、前記プロジェクターの判定手段が、前記投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像が、前記投射部によって前記スクリーン上の前記撮像部の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定し、前記プロジェクターの補正用画像制御手段が、前記第１の補正用画像が前記撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、前記第１の補正用画像に代えて、前記投射像の台形歪み補正に用いる第２の補正用画像であって前記第１の補正用画像によりも小さい画像を前記投射部に投射させることを特徴とする。
上記構成によれば、スクリーン迄の距離が短くて第１の補正用画像が撮像領域に収まるように投射されない場合には、第１の補正用画像によりも小さい第２の補正用画像がスクリーンに投射され、投射された第２の補正用画像が撮像領域に収まるようになり、スクリーンに投射された第２の補正用画像の全領域を撮像できるようになる。つまり、スクリーン迄の距離が短くても、第２の補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、短焦点プロジェクターにおいて、精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの概略概観図、（ｂ）は第２の実施形態に係るプロジェクターの概略外観図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロックである。
【図４】パターン画像記憶部に記憶されている画像の一例であり、（ａ）は距離算出用画像の一例、（ｂ）は第１の補正用画像の一例、（ｃ）第２の補正用画像の一例である。
【図５】（ａ）は、判定部が参照する判定用テーブルの一例、（ｂ）は判定部が参照する測距用テーブルの一例、（ｃ）は三角測量の技術を用いてスクリーン迄の距離を算出する場合の測距用テーブルの一例、（ｄ）は補正用画像制御部が参照する補正用画像選択用テーブルの一例である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態によるプロジェクターによる投射領域と補正用画像との関係を模式的に示す模式図であり、（ａ）はプロジェクターが通常サイズの補正用画像をスクリーンに投射する様子を示す図であり、（ｂ）はプロジェクターが縮小サイズの補正用画像をスクリーンに投射する様子を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロックである。
【図９】（ａ）は判定部が参照する判定用テーブルの一例、（ｂ）は判定部が参照するズーム情報確認用テーブルの一例である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るプロジェクターの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）は従来のプロジェクターが補正用画像（通常サイズ）をスクリーンに投射する様子を示す模式図、（ｂ）は従来のプロジェクターが補正用画像（縮小サイズ）をスクリーンに投射する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１及び第２の実施形態に係るプロジェクターの概略外観図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成図である。本発明の第１の実施形態によるプロジェクター１は、短焦点の投射型カラー液晶プロジェクターであって、図１（ａ）に示すように、筐体の前面（スクリーン方向）に投射レンズ４８とカメラ６８とが配置されている。また、投射レンズ４８は、ズームレンズではないいわゆる単焦点レンズである。
【００１６】
図２に示すように、プロジェクター１は、投射部５０、撮像部６０、撮像画像処理部７０及び投射像生成部８０を備えて構成されている。投射部５０は、照明部１０と色分離合成部２０と投射光学系４０とを有し、画像をスクリーン９に投射する。投射光学系４０は、投射レンズ４８（単焦点レンズ）を有する。
【００１７】
照明部１０は、光源１１、第１フライアイレンズ１２、第２フライアイレンズ１３を有する。光源１１は、高圧水銀ランプ或いはメタルハライドランプ等からなるランプ１４と、ランプ１４の光を反射するリフレクタ１５とから構成されている。各フライアイレンズ１２、１３は、複数のレンズ１６、１７から構成されている。各フライアイレンズ１２、１３は、光源光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ３０〜３２（後述）において均一化させるための均一照明手段として機能する。
【００１８】
色分離合成部２０は、ダイクロイックミラー２１、２２、反射ミラー２３〜２５、リレーレンズ２６〜２８、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブ（光変調装置）３０〜３２、クロスダイクロイックプリズム３３を有する。光源１１から射出された光は、フライアイレンズ１２、１３によって被照明領域である液晶ライトバルブ３０〜３２において照度分布を均一化される。
【００１９】
ダイクロイックミラー２１、２２は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したもので、所定の色光を選択的に反射し、それ以外の波長の光を透過するようになっている。すなわち、青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー２１は、光源１１からの光束のうちの赤色光ＬＲを透過させるとともに、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを反射するようになっている。また、緑色光反射のダイクロイックミラー２２は、ダイクロイックミラー２１で反射された青色光ＬＢと緑色光ＬＧの内、青色光ＬＢを透過し緑色光ＬＧを反射するようになっている。
【００２０】
これにより、照明部１０から入射された光の内、赤色光ＬＲはダイクロイックミラー２１を透過した後、反射ミラー２５で反射され、赤色光用ライトバルブ３０に入射される。緑色光ＬＧは、ダイクロイックミラー２２で反射されて緑色光用ライトバルブ３１に入射される。青色光ＬＢは、ダイクロイックミラー２２を透過した後、リレーレンズ２６、反射ミラー２３、リレーレンズ２７、反射ミラー２４、リレーレンズ２８からなるリレー系２９を経て、青色光用ライトバルブ３２に入射されるようになっている。
【００２１】
ライトバルブ３０〜３２は、例えばアクティブマトリクス型の透過型液晶装置として構成され、信号処理された映像信号に基づいて駆動されるようになっている。そして、各ライトバルブ３０〜３２で変調された色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは、クロスダイクロイックプリズム３３に入射されるようになっている。
【００２２】
クロスダイクロイックプリズム３３は、直角プリズムが貼り合わされた構造となっており、その内面に赤色光ＬＲを反射するミラー面と青色光ＬＢを反射するミラー面とが十字状に形成されている。そして、三つの色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢがこれらのミラー面によって合成されてカラー画像を表わす光が形成された後、投射レンズ４８（単焦点レンズ）によりスクリーン９上に拡大投射されるようになっている。
【００２３】
撮像部６０は、投射部５０によりスクリーン９に投射された投射像を撮像し、撮像画像を取得する。撮像部６０は、プロジェクター１の前面に配置されたカメラ６８を備え、スクリーン９に投射された投射像に係る静止画像を生成するカメラユニットである。なお、当然ではあるが、撮像部６０によるスクリーン９上の撮像領域は、プロジェクター１とスクリーン９との距離に応じて変化し、距離が短い程、撮像領域は小さくなる。
【００２４】
撮像画像処理部７０は、撮像部６０によって撮像された撮像画像を処理する。なお、撮像画像処理部７０は、主として台形否み補正に係る画像処理を行うが、詳細は後述する。
【００２５】
投射像生成部８０は、投射部５０によりスクリーン９に投射させる投射像を生成する。なお、投射像生成部８０は、台形歪み補正も行うが、詳細は後述する。
【００２６】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。図４は、パターン画像記憶部７２に記憶されている画像の一例である。図５は、判定部７４又は補正用画像制御部７６が参照する情報の一例である。プロジェクター１は、図２においても説明したが、図３に示すように、投射部５０、撮像部６０、撮像画像処理部７０及び投射像生成部８０を備えて構成されている。
【００２７】
撮像画像処理部７０は、パターン画像記憶部７２、撮像画像メモリー７３、判定部７４、補正用画像制御部７６及び補正用画像解析部７７を備える。パターン画像記憶部７２は、種々の情報を記憶する。例えば、パターン画像記憶部７２は、投射部５０によって投射されるパターン画像であって距離の算出に用いる距離算出用画像、投射部５０によって投射される画像であって投射像の台形歪み補正に用いる第１の補正用画像及び第２の補正用画像を記憶する。
【００２８】
図４（ａ）は、パターン画像記憶部７２に記憶されている距離算出用画像の一例である。図４（ａ）に示す距離算出用画像は、中央部に既知のサイズ（外接する矩形の１辺の長さｈ）の十文字を描いた既知のサイズ（幅Ｗ×高さＨ）の画像である。なお、長さｈ、幅Ｗ、高さＨの単位は、例えばピクセルである。図４（ｂ）は、パターン画像記憶部７２に記憶されている第１の補正用画像の一例である。図４（ｂ）に示す第１の補正用画像は、四隅に台形歪み補正用の模様又は記号（図４（ｂ）ではバツ印にて表記）を描いた画像である。図４（ｃ）は、パターン画像記憶部７２に記憶されている第２の補正用画像の一例である。図４（ｃ）に示す第２の補正用画像は、四隅に台形歪み補正用の模様又は記号（図４（ｃ）ではバツ印にて表記）を描いた画像である。図４（ｂ）（ｃ）に示すように、第２の補正用画像は、第１の補正用画像よりも幅のサイズが小さい。なお、第２の補正用画像は、第１の補正用画像よりも幅のサイズが小さいため、以下の説明において、第１の補正用画像を通常サイズの補正用画像、第２の補正用画像を縮小サイズの補正用画像とも称する。
【００２９】
なお、パターン画像記憶部７２に記憶されている距離算出用画像は、補正用画像制御部７６によって読み出され、投射画像生成部８０及び投射部５０の処理を介して、スクリーン９に投射される。通常サイズの補正用画像又は縮小サイズの補正用画像についても同様である。
【００３０】
撮像画像メモリー７３は、撮像部６０から出力される撮像画像を記憶する。例えば、撮像画像メモリー７３は、投射部５０によってスクリーン９に投射された距離算出用画像を撮像部６０が撮像した撮像画像（以下、距離算出用画像に係る撮像画像）、投射部５０によってスクリーン９に投射された通常サイズの補正用画像を撮像部６０が撮像した撮像画像（以下、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像）、投射部５０によってスクリーン９に投射された縮小サイズの補正用画像を撮像部６０が撮像した撮像画像（以下、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像）を記憶する。
【００３１】
判定部７４は、通常サイズの補正用画像が、撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射部５０によって投射されるか否かを判定する。具体的には、判定部７４は、当該プロジェクター１とスクリーン９との距離を示す距離情報に基づいて、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。より詳細には、判定部７４は、スクリーン９迄の距離情報を取得し、判定用テーブルを参照し、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。なお、上記判定用テーブルは、当該プロジェクター１の工場出荷前に、判定部７４が参照できる場所（プロジェクター１内の記憶領域、例えばパターン画像記憶部７２であってもよい。以下、同様）に予め格納したテーブルであって、スクリーン９迄の距離と、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かを示す可否情報とを対応付けて記憶したテーブルである。
【００３２】
図５（ａ）は、判定部７４が参照する判定用テーブルの一例である。図５（ａ）に示す判定用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン９迄の距離「１．２ｍ以上」に対応付けて可否情報「０（収まる）」を記憶し、スクリーン９迄の距離「１．２ｍ未満」に対応付けて可否情報「１（収まらない）」を記憶している。従って、判定部７４は、図５（ａ）に示す判定用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離が例えば１．５ｍであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されると判定し、スクリーン９迄の距離が例えば０．８ｍであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されないと判定する。即ち、判定部７４は、スクリーン９迄の距離が基準値（図５（ａ）の例では１．２ｍ）よりも短かった場合に、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定し、そうでなければ、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定する。
【００３３】
なお、スクリーン９迄の距離情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部７４は、投射部５０によって投射された距離算出用画像に係る撮像画像、即ち、撮像画像メモリー７３に記憶されている距離算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン９迄の距離を得る。なお、詳細は後述するが、距離算出用画像は、投射部５０によってスクリーン９に投射され、撮像部６０によって距離算出用画像に係る撮像画像が取得され、撮像画像メモリー７３に記憶される。
【００３４】
また、距離算出用画像に係る撮像画像を解析してスクリーン９迄の距離を得る手法は、種々の手法があるが、例えば、判定部７４は、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、測距用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離を取得する。なお、この場合、上記測距用テーブルは、当該プロジェクター１の工場出荷前に、判定部７４が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン９迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズとを対応付けて記憶したテーブルである。
【００３５】
また例えば、判定部７４は、十文字のサイズに代えて距離算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、測距用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離を取得してもよい。なお、この場合、上記測距用テーブルは、当該プロジェクター１の工場出荷前に、判定部７４が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン９迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像の高さとを対応付けて記憶したテーブルである。
【００３６】
図５（ｂ）は、判定部７４が参照する測距用テーブルの一例である。図５（ｂ）に示す測距用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン９迄の各距離（０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ、…）に対応付けて、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズの実測値（ｈ１、ｈ２、ｈ３、…）、及び、距離算出用画像に係る撮像画像の高さの実測値（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、…）を記憶している。従って、判定部７４は、図５（ｂ）に示す測距用テーブルを参照し、十文字の測定サイズが、例えばｈ１であったときは、スクリーン９迄の距離０．５ｍを取得する。なお、判定部７４は、十文字の測定サイズがｈ１とｈ２の間など測定用テーブルに記憶された２値の間の値であったときは、当該２値とのそれぞれの近さに応じた値を採用すればよい。例えば、測定サイズが、ｈ１の値に、ｈ２の値とｈ１の値の差の１０分の３を加えた値であった場合、スクリーン９迄の距離を０．５ｍ＋（１．０ｍ−０．５ｍ）×０．３＝０．６５ｍと算出する。なお、距離算出用画像に係る撮像画像の高さ、ズレ量（後述）についても同様である。
【００３７】
補正用画像制御部７６は、パターン画像記憶部７２から距離算出用画像を読み出し、投射画像生成部８０に出力する。例えば、プロジェクター１の台形歪み補正の開始を示す台形歪み補正の開始命令（台形歪み補正開始命令）を受け付けた場合、パターン画像記憶部７２から距離算出用画像を読み出し、投射画像生成部８０に出力する。これにより、投射画像生成部８０及び投射部５０の処理を介して距離算出用画像がスクリーン９に投射され、撮像部６０によって距離算出用画像に係る撮像画像が取得され、距離算出用画像に係る撮像画像が撮像画像メモリー７３に記憶される。そして、撮像画像メモリー７３に記憶された距離算出用画像に係る撮像画像は、上述の如く、判定部７４による距離の算出に用いられる。
【００３８】
また、補正用画像制御部７６は、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合、パターン画像記憶部７２から通常サイズの補正用画像を読み出して投射部５０に出力し、通常サイズの補正用画像を投射部５０に投射させる。また、補正用画像制御部７６は、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合、パターン画像記憶部７２から縮小サイズの補正用画像を読み出して投射部５０に出力し、縮小サイズの補正用画像を投射部５０に投射させる。
【００３９】
補正用画像解析部７７は、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を台形歪み補正用に解析し、解析結果を投射像生成部８０に出力する。また、補正用画像解析部７７は、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を台形歪み補正用に解析し、解析結果を投射像生成部８０に出力する。
【００４０】
より詳細には、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、通常サイズの補正用画像がスクリーン９に投射され、撮像部６０によって通常サイズの補正用画像に係る撮像画像が取得されるので、補正用画像解析部７７は、当該通常サイズの補正用画像に係る撮像画像に基づいて、既知の手法によって台形歪みの程度を算出し、当該台形歪みを補正するためのパラメーターを生成し、撮像画像の解析結果として、上記パラメーターを投射像生成部８０に出力する。
一方、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、縮小サイズの補正用画像がスクリーン９に投射され、撮像部６０によって縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像が取得されるので、補正用画像解析部７７は、当該縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像に基づいて、既知の手法によって台形歪みの程度を算出し、当該台形歪みを補正するためのパラメーターを生成し、撮像画像の解析結果として、上記パラメーターを投射像生成部８０に出力する。
【００４１】
投射像生成部８０は、フレームメモリー８２、投射像描画処理部８３、補正処理部８４を備える。補正処理部８４は、補正用画像解析部７７による通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果、又は、補正用画像解析部７７による縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行う。即ち、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、補正処理部８４は、補正用画像解析部７７による通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行い、判定部７４によって通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、補正処理部８４は、補正用画像解析部７７による縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、入力画像に対し台形歪み補正処理を行うことによって投射像に対し台形歪み補正を行う。
【００４２】
投射像描画処理部８３は、補正用画像制御部７６から出力された距離算出用画像、通常サイズの補正用画像、縮小サイズの補正用画像をフレームメモリー８２に記憶する。また、投射像描画処理部８３は、投射像生成部８０による台形歪み補正後の入力画像をフレームメモリー８２に記憶する。なお、フレームメモリー８２に記憶された情報は投射部５０に出力され、投射部５０によってスクリーン９に投射される。
【００４３】
以下、図６を用いてプロジェクター１の動作を説明する。図６は、プロジェクター１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図６に示すフローチャートは、例えば、ユーザーから台形歪み補正の開始命令を受け付けることにより開始するものとする。
【００４４】
補正用画像制御部７６は、パターン画像記憶部７２から距離算出用画像を読み出し、投射像描画処理部８３に出力する。投射像描画処理部８３は、距離算出用画像をフレームメモリー８２に記憶する。投射部５０は、フレームメモリー８２に記憶されている距離算出用画像をスクリーン９に投射する（ステップＳ１０）。
【００４５】
撮像部６０は、投射部５０によりスクリーン９に投射された距離算出用画像を撮像し、距離算出用画像に係る撮像画像を取得する（ステップＳ１２）。撮像部６０は、距離算出用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー７３に記憶する。
【００４６】
判定部７４は、撮像画像メモリー７３に記憶されている距離算出用画像に係る撮像画像を読み出して、当該撮像画像を解析してスクリーン９迄の距離を取得する（ステップＳ１４）。スクリーン９迄の距離を取得した判定部７４は、通常サイズの補正用画像が、撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射部５０によって投射されるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００４７】
ステップＳ１６において、判定部７４は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、パターン画像記憶部７２から通常サイズの補正用画像を読み出して投射像描画処理部８３に出力する。投射像描画処理部８３は、通常サイズの補正用画像をフレームメモリー８２に記憶する。投射部５０は、フレームメモリー８２に記憶されている通常サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８に続いて、撮像部６０は、投射部５０によりスクリーン９に投射された通常サイズの補正用画像を撮像し、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を取得する（ステップＳ２０）。撮像部６０は、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー７３に記憶する。
【００４８】
一方、ステップＳ１６において、判定部７４は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、パターン画像記憶部７２から縮小サイズの補正用画像を読み出して投射像描画処理部８３に出力する。投射像描画処理部８３は、縮小サイズの補正用画像をフレームメモリー８２に記憶する。投射部５０は、フレームメモリー８２に記憶されている縮小サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２に続いて、撮像部６０は、投射部５０によりスクリーン９に投射された縮小サイズの補正用画像を撮像し、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を取得する（ステップＳ２４）。撮像部６０は、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を撮像画像メモリー７３に記憶する。
【００４９】
ステップＳ２０又はステップＳ２２に続いて、補正用画像解析部７７は、撮像画像メモリー７３に記憶されている補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析する（ステップＳ２６）。即ち、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定された場合には、補正用画像解析部７７は、撮像画像メモリー７３に記憶されている通常サイズの補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析し、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合には、補正用画像解析部７７は、撮像画像メモリー７３に記憶されている縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を読み出して解析する。補正用画像解析部７７は、補正用画像に係る撮像画像の解析結果である台形歪みを補正用のパラメーターを投射像生成部８０に出力する。
【００５０】
補正処理部８４は、補正用画像解析部７７による補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて、以後に入力する入力画像に対し台形歪み補正処理を行う（ステップＳ２８）。即ち、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像が解析された場合には、補正処理部８４は、通常サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて入力画像に対し台形歪み補正処理を行い、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像が解析された場合には、補正処理部８４は、縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像の解析結果に基づいて入力画像に対し台形歪み補正処理を行う。補正処理部８４は、台形歪み補正処理後の入力画像を投射像描画処理部８３に出力する。
【００５１】
投射像描画処理部８３は、投射像生成部８０による台形歪み補正後の入力画像をフレームメモリー８２に記憶する。投射部５０は、フレームメモリー８２に記憶された台形歪み補正後の入力画像をスクリーン９に投射する（ステップＳ３０）。そして、本フローチャートは終了する。
【００５２】
図７は、第１の実施形態によるプロジェクターによる投射領域と補正用画像との関係を模式的に示す模式図である。図１１は、従来の実施形態によるプロジェクターによる投射領域と補正用画像との関係を模式的に示す模式図である。
【００５３】
図７（ａ）は、第１の実施形態によるプロジェクター１が通常サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する様子を模式的に示したものである。図７（ｂ）は、第１の実施形態によるプロジェクター１が縮小サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する様子を模式的に示したものである。なお、図７（ａ）において、プロジェクター１の上部に図示した破線はカメラ６８の撮像領域、及び、投射レンズ４８（単焦点レンズ）の投射領域、実線は投射領域の全域に投射された通常サイズの補正用画像である。図７（ｂ）において、プロジェクター１の上部に図示した破線はカメラ６８の撮像領域、及び、投射レンズ４８（単焦点レンズ）の投射領域、実線は投射領域の右側の一部領域を除く領域に投射された縮小サイズの補正用画像である。なお、図７（ｂ）において、一点鎖線は、投射しない通常サイズの補正用画像のサイズを比較のために示したものである。
【００５４】
図１１（ａ）は、本発明との比較のために図示した模式図であって、従来のプロジェクターＡが補正用画像（通常サイズ）をスクリーン９に投射する様子を模式的に示したものである。図１１（ｂ）は、本発明との比較のために図示した模式図であって、従来のプロジェクターＢが補正用画像（縮小サイズ）をスクリーン９に投射する様子を模式的に示したものである。図１１（ａ）において、従来のプロジェクターＡの上部に図示した破線はカメラの撮像領域、及び、投射レンズの投射領域、実線は投射領域の全域に投射された補正用画像（通常サイズ）である。図１１（ｂ）において、従来のプロジェクターＢの上部に図示した破線はカメラの撮像領域、及び、投射レンズの投射領域、実線は投射領域の右側の一部領域を除く領域に投射された補正用画像（縮小サイズ）である。
【００５５】
第１の実施形態によるプロジェクター１は、スクリーン９迄の距離が基準値以上である長い場合には、図７（ａ）に示すように、通常サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する一方、図７（ｂ）に示すように、スクリーン９迄の距離が基準値未満である場合には、縮小サイズの補正用画像をスクリーン９に投射する。従って、スクリーン９迄の距離が短い場合、従来のプロジェクターＡの場合であれば、図１１（ａ）に示すように、補正用画像（通常サイズ）が撮像領域内に収まらないため、一部が欠落した補正用画像（通常サイズ）に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うことになるので、精度よく台形歪み補正を行うことができなかったが、実施形態１によるプロジェクター１によれば、図７（ｂ）に示すように、縮小サイズの補正用画像が撮像領域内に収まるため、縮小サイズの補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うことになるので、精度よく台形歪み補正を行うことができるようになる。換言すれば、実施形態１によれば、短焦点のプロジェクター１をスクリーン９に近づけて使用する場合であっても、縮小サイズの補正用画像の全領域を元に台形歪み補正を行うため、精度よく台形歪み補正を行うことができる。
【００５６】
また、図１１（ｂ）に示すように、従来のプロジェクターＡと異なるプロジェクターとして、仮に、スクリーン９迄の距離に関わらず常に縮小サイズの補正用画像を投射し、縮小サイズの補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うプロジェクターＢが存在していたとしても、プロジェクターＢよりも実施形態１によるプロジェクター１の方が有効である。つまり、スクリーン９迄の距離が長い場合に、プロジェクターＢは、確かに、補正用画像全体に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うものの、用いる補正用画像のサイズは縮小サイズであるため、補正可能領域が制限されてしまう。換言すれば、実施形態１によれば、短焦点のプロジェクター１をスクリーン９に近づけて使用する場合には上述の如く縮小サイズの補正用画像の全領域を用いて台形歪み補正を行って精度よく台形歪み補正を行いつつ、遠ざけて使用する場合には縮小サイズの補正用画像よりも大きい通常サイズの補正用画像を用いて台形歪み補正を行うため、常に縮小サイズの補正用画像に係る撮像画像を用いて台形歪み補正を行うプロジェクターＢに比べ、補正可能領域を広く確保することができる。
【００５７】
なお、上記第１の実施形態において、プロジェクター１の判定部７４が、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、又は、距離算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、スクリーン９迄の距離を取得する態様を説明したが、スクリーン９迄の距離を取得する態様はこれに限定されない。例えば、判定部７４は、三角測量の技術を用いて、スクリーン９迄の距離を算出してもよい。即ち、判定部７４は、投射レンズ４８（単焦点レンズ）の中心位置と、カメラ６８のレンズの中心位置と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とからスクリーン９迄の距離を算出してもよい。なお、投射レンズ４８（単焦点レンズ）の中心位置及びカメラ６８のレンズの中心位置は不変であるため、該プロジェクター１の工場出荷前に、スクリーン９迄の距離と、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とを対応付けて記憶した測距用テーブルを判定部７４が参照できる場所に予め格納しておき、判定部７４は、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置を測定し、上記測距用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離を取得するようにしてもよい。
【００５８】
図５（ｃ）は、上述した三角測量の技術を用いて、スクリーン９迄の距離を算出する場合の測距用テーブルの一例である。図５（ｃ）に示す測距用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン９迄の各距離（０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ、…）に対応付けて、距離算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置の一例として、距離算出用画像に係る撮像画像におけるカメラ６８の光軸に対応する画像中央部からの十文字の撮像位置のズレ量の実測値（Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、…）を記憶している。従って、判定部７４は、測定した十文字の画像中央部からのズレ量が例えばＺ１であったときは、図５（ｃ）に示す測距用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離０．５ｍを取得する。
【００５９】
また、上記第１の実施形態において、プロジェクター１の判定部７４が、距離算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン９迄の距離を得る態様を説明したが、スクリーン９迄の距離を取得する態様はこれに限定されない。プロジェクター１は、赤外線などを用いた測距センサー（非図示）を備え、判定部７４は当該測距センサーからスクリーン９迄の距離情報を取得してもよい。後述の第２の実施形態のプロジェクター２についても同様である。
【００６０】
また、上記第１の実施形態において、プロジェクター１は、通常サイズの補正用画像、縮小サイズの補正用画像というようにサイズが異なる２種類の補正用画像をパターン画像記憶部７２に記憶しておき、２種類の補正用画像のうちの何れかをスクリーン９に出力する態様を説明したが、スクリーン９に投射する補正用画像は上記２種類に限定されない。例えば、プロジェクター１は、サイズの異なるｎ（ｎは３以上の整数）種類の補正用画像をパターン画像記憶部７２に記憶しておき、スクリーン９迄の距離に応じて、ｎ種類の補正用画像のうち、撮像領域に収まる最大サイズの補正用画像をスクリーン９に投射してもよい。後述の第２の実施形態のプロジェクター２についても同様である。
【００６１】
図５（ｄ）は、パターン画像記憶部７２に上述のｎ種類の具体例として、通常サイズの補正用画像１種類及び縮小サイズの補正用画像３種類の合計４種類の補正用画像がパターン画像記憶部７２に記憶されている場合に、補正用画像制御部７６が参照する補正用画像選択用テーブルの一例である。図５（ｄ）に示す補正用画像選択用テーブルは、工場出荷前に、幅が通常サイズの８０％の縮小サイズの補正用画像（Ｇ１）が撮像領域に収まるときのスクリーン９迄の最短距離（例えば１．０ｍとする）と、幅が通常サイズの６０％の縮小サイズの補正用画像（Ｇ２）が撮像領域に収まるときのスクリーン９迄の最短距離（例えば０．８ｍとする）を実測し、スクリーン９迄の各距離の範囲（１．０ｍ以上１．２ｍ未満、０．８ｍ以上１．０ｍ未満、０．８ｍ未満）に対応付けて、選択する補正用画像を特定する情報（Ｇ１〜Ｇ３）を記憶している。従って、補正用画像制御部７６は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、補正用画像選択用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離に応じた縮小サイズの補正用画像をパターン画像記憶部７２から読み出して投射部５０に出力する。なお、補正用画像制御部７６は、スクリーン９迄の距離情報を判定部７４から取得する。
【００６２】
なお、上記第１の実施形態において、プロジェクター１は、通常サイズの補正用画像とは別に縮小サイズの補正用画像をパターン画像記憶部７２に予め記憶しておき、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、予めパターン画像記憶部７２に記憶されている縮小サイズの補正用画像を読み出して投射部５０に出力する態様を説明したが、パターン画像記憶部７２に予め縮小サイズの補正用画像を記憶しておかなくてもよい。例えば、補正用画像制御部７６は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、パターン画像記憶部７２に記憶されている通常サイズの補正用画像の幅を所定量縮小した縮小サイズの補正用画像を生成し、生成した縮小サイズの補正用画像を投射部５０に出力してもよい。後述の第２の実施形態のプロジェクター２についても同様である。
【００６３】
また、補正用画像制御部７６は、スクリーン９迄の距離に応じて上記所定量を決定してもよい。例えば、補正用画像制御部７６は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定された場合に、撮像領域に収まる補正用画像のサイズを算出し、撮像領域に収まる最大サイズの縮小サイズの補正用画像を得る値を上記所定量として決定してもよい。後述の第２の実施形態のプロジェクター２についても同様である。
当該構成によれば、全領域を撮像できる縮小サイズの補正用画像であってサイズが最大の縮小サイズの補正用画像がスクリーン９に投射されるので、撮像領域に一杯に投射された縮小サイズの補正用画像の全領域を元に台形歪み補正をすることができるようになる。即ち、上記構成によれば、より精度よく台形歪み補正をすることができるようになる。
【００６４】
また、上記第１の実施形態において、プロジェクター１が補正用画像解析部７７を備える態様を説明したが、プロジェクター１は補正用画像解析部７７を備えなくてもよい。プロジェクター１が補正用画像解析部７７を備えない場合には、ユーザーが、投射部５０によりスクリーン９に投射された通常サイズの補正用画像又は縮小サイズの補正用画像を確認し、プロジェクター１が備える調整部（非図示。例えば回転摘み）を操作して、スクリーン９上にて補正用画像の台形歪みを補正する。この場合、スクリーン９上にて補正用画像の台形歪みが解消された調整が維持されるので、以後に入力する入力画像に対し台形歪み補正処理が行われる。後述の第２の実施形態のプロジェクター２についても同様である。
【００６５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第２の実施形態によるプロジェクター２は、短焦点の投射型カラー液晶プロジェクターであって、図１（ｂ）に示すように、筐体の前面（スクリーン方向）に投射レンズ４９とカメラ６８とが配置されている。また、投射レンズ４９はズームレンズである。
【００６６】
図８は、本発明の第２の実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。図９は、判定部７５又は補正用画像制御部７６が参照する情報の一例である。プロジェクター２は、図８に示すように、投射部５１、撮像部６０、撮像画像処理部７１及び投射像生成部８０を備えて構成されている。即ち、第２の実施形態に係るプロジェクター２が備える投射部５１及び撮像画像処理部７１は、第１の実施形態に係るプロジェクター１が備える投射部５０及び撮像画像処理部７０と異なるが、プロジェクター２が備える撮像部６０及び投射像生成部８０はプロジェクター１と同様である。なお、プロジェクター１の概略構成図（図２）に相当するプロジェクター２の概略構成図は省略するが、プロジェクター２の投射部５１とプロジェクター１の投射部５０との差異点は、プロジェクター１の投射部５０が単焦点レンズである投射レンズ４８（単焦点レンズ）を備えるのに対し、プロジェクター２の投射部５１は投射レンズ４９（ズームレンズ）と投射レンズ４９のズーム機構（非図示）とを備える点である。
【００６７】
以下、第１の実施形態に係るプロジェクター１との差異点を中心に説明する。図８に示すように、撮像画像処理部７１は、パターン画像記憶部７２、撮像画像メモリー７３、判定部７５、補正用画像制御部７６及び補正用画像解析部７７を備える。パターン画像記憶部７２、撮像画像メモリー７３、補正用画像制御部７６及び補正用画像解析部７７は、第１の実施形態に係るプロジェクター１と同様である。
【００６８】
判定部７５は、通常サイズの補正用画像が、撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射部５１によって投射されるか否かを判定する。具体的には、判定部７５は、当該プロジェクター２とスクリーン９との距離を示す距離情報、及び、投射部５１（ズーム機構）の現在のズームの状態を示すズーム情報に基づいて、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。より詳細には、判定部７５は、スクリーン９迄の距離情報及びズーム情報を取得し、判定用テーブルを参照し、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されるか否かを判定する。なお、上記判定用テーブルは、当該プロジェクター２の工場出荷前に、判定部７５が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、スクリーン９迄の距離とズームの状態と通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されるか否かを示す可否情報とを対応付けて記憶したテーブルである。
【００６９】
図９（ａ）は、判定部７５が参照する判定用テーブルの一例である。図９（ａ）に示す判定用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン９迄の距離「１．２ｍ以上」かつズームの状態「テレ」、スクリーン９迄の距離「１．２ｍ以上」かつズームの状態「ワイド」、スクリーン９迄の距離「０．８以上〜１．２ｍ未満」かつズームの状態「テレ」に対応付けて可否情報「０（収まる）」を記憶し、スクリーン９迄の距離「０．８以上〜１．２ｍ未満」かつズームの状態「ワイド」、スクリーン９迄の距離「０．８未満」かつズームの状態「テレ」、スクリーン９迄の距離「０．８未満」かつズームの状態「ワイド」に対応付けて可否情報「１（収まらない）」を記憶している。なお、ズームの状態がテレとは望遠側を意味し、ワイドとは広角側を意味する。
【００７０】
従って、判定部７５は、図５（ａ）に示す判定用テーブルを参照し、スクリーン９迄の距離が例えば１．０ｍかつズームの状態がテレであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されると判定し、スクリーン９迄の距離が例えば１．０ｍかつズームの状態がワイドであったときは、通常サイズの補正用画像が撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射されないと判定する。即ち、判定部７５は、スクリーン９迄の距離が短いほど、また、ズームの状態が望遠側であるほど、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定する。
【００７１】
なお、スクリーン９迄の距離情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部７５は、投射部５１によって投射された距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像、即ち、撮像画像メモリー７３に記憶されている距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を解析し、スクリーン９迄の距離を得る。なお、距離・ズーム状態算出用画像は、第１の実施形態における距離算出用画像と同一の画像である。具体的には、判定部７５は、三角測量の技術を用いて、スクリーン９迄の距離を算出する。即ち、判定部７５は、投射レンズ４９（ズームレンズ）の中心位置と、カメラ６８のレンズの中心位置と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字の撮像位置とからスクリーン９迄の距離を算出する。なお、詳細は、第１の実施形態において図５（ｃ）を用いて説明した通りである。
【００７２】
また、ズーム情報を取得する手法は、種々の手法があるが、本実施例では、判定部７５は、上述の距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を解析し、ズーム情報を得る。具体的には、判定部７５は、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得する。なお、ズーム情報確認用テーブルは、当該プロジェクター２の工場出荷前に、判定部７５が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、ズーム情報と、距離情報と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズと、を対応付けて記憶したテーブルである。
【００７３】
また例えば、判定部７５は、十文字のサイズに代えて距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得してもよい。なお、この場合、ズーム情報確認用テーブルは、当該プロジェクター２の工場出荷前に、判定部７５が参照できる場所に予め格納したテーブルであって、ズーム情報と、距離情報と、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さと、を対応付けて記憶したテーブルである。
【００７４】
図９（ｂ）は、判定部７５が参照するズーム情報確認用テーブルの一例である。図９（ｂ）に示すズーム情報確認用テーブルは、工場出荷前の実測値として、スクリーン９迄の各距離（０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ、…）、及び、ズームの状態（テレ／ワイド）に対応付けて、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズの実測値（ｈ１０、ｈ１１、ｈ２０、ｈ２１、…）、及び、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像の高さの実測値（Ｈ１０、Ｈ１１、Ｈ２０、Ｈ２１、…）を記憶している。従って、判定部７５は、図９（ｂ）に示すズーム情報確認用テーブルを参照し、既に取得したスクリーン９迄の距離が例えば１．０ｍ、十文字の測定サイズが例えばｈ２０であったときは、ズーム情報としてテレを取得する。なお、判定部７５は、十文字の測定サイズがｈ１０とｈ１１の間などズーム情報確認用テーブルに記憶された２値の間の値であったときは、第１の実施形態の場合と同様に処理すればよい。また、スクリーン９迄の距離がズーム情報確認用テーブルに記憶された２値の間の値になる場合も同様に処理できるが、スクリーン９迄の距離及び十文字の測定サイズがともに２値の間の値になると計算に時間を要するため、スクリーン９迄の距離又は十文字の測定サイズの少なくとも一方の値を細かくズーム情報確認用テーブルに記憶させるようにしてもよい。例えば、図９に示すズーム情報確認用テーブルでは、距離は０．５ｍ単位であるが０．１ｍ単位としてもよい。
【００７５】
なお、プロジェクター２が、上述の如く、赤外線などを用いた測距センサー（非図示）を備える場合には、判定部７５は当該測距センサーからスクリーン９迄の距離情報を取得してもよい。また、判定部７５は投射光学系４１から直接、ズーム情報を取得してもよい。
【００７６】
以下、図１０を用いてプロジェクター２の動作を説明する。図１０は、プロジェクター２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１０に示すステップＳ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１８、Ｓ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６、Ｓ１２８、Ｓ１３０のうち、ステップＳ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１８、Ｓ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６、Ｓ１２８、Ｓ１３０は、図６に示す第１の実施形態によるプロジェクター１のステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８、Ｓ３０と同様であるため、説明の一部又は全部を省略する。
【００７７】
ステップＳ１１２に続いて、判定部７５は、撮像画像メモリー７３に記憶されている距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像を読み出して、当該撮像画像を解析してスクリーン９迄の距離を取得する（ステップＳ１１４）。具体的には、判定部７５は、三角測量の技術を用いて、スクリーン９迄の距離を算出する。スクリーン９迄の距離を取得した判定部７５は、更に、当該撮像画像を解析してズーム距離を取得する（ステップＳ１１５）。具体的には、判定部７５は、距離・ズーム状態算出用画像に係る撮像画像における十文字のサイズを測定し、ズーム情報確認用テーブルを参照し、ズーム情報を取得する。
【００７８】
スクリーン９迄の距離情報、及び、ズーム情報を取得した判定部７５は、通常サイズの補正用画像が、撮像部６０のスクリーン９上の撮像領域に収まるように投射部５１によって投射されるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。
【００７９】
ステップＳ１１６において、判定部７５は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されると判定した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１８、Ｓ１２０、Ｓ１２６、Ｓ１２８、Ｓ１３０を順次実行し、本フローチャートは終了する。一方、ステップＳ１１６において、判定部７５は、通常サイズの補正用画像が撮像領域に収まるように投射されないと判定した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、ステップＳ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６、Ｓ１２８、Ｓ１３０を順次実行し、本フローチャートは終了する。
【００８０】
以上、第２の実施形態では、スクリーン９までの距離に加えて投射レンズ４９（ズームレンズ）のズームの状態を考慮して、通常サイズ又は縮小サイズの補正用画像の何れかを出力するようにしている。つまり、第２の実施形態では、投射レンズがズームレンズであっても、投射領域に収まるような適切なサイズの補正用画像が投射されるようにしている。従って、第２の実施形態によれば、スクリーン９迄の距離が短い場合やズームの状態がテレであっても、投射された補正用画像の全領域を元に台形歪み補正を行うことができるため、ズームレンズを有するプロジェクターにおいても、精度よく台形歪み補正を行うことができる。
【００８１】
なお、本発明の実施形態によるプロジェクター１、２の各処理を実行するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の実施形態によるプロジェクター１、２に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピューターシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の書き込み可能な不揮発性メモリー、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００８２】
さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８３】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば上記実施形態では、光源１１は高圧水銀ランプ或いはメタルはライドランプによって構成されているが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。また上記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ３０〜３２を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源１１から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。
【符号の説明】
【００８４】
１、２…プロジェクター、９…スクリーン、１０…照明部、１１…光源、１２…第１フライアイレンズ、１３…第２フライアイレンズ、１４…ランプ、１５…リフレクタ、１６、１７…レンズ、２０…色分離合成部、２１、２２…ダイクロイックミラー、２３、２４、２５…反射ミラー、２６、２７、２８…リレーレンズ、２９…リレー系、３０、３１、３２…ライトバルブ（光変調装置）、３３…クロスダイクロイックプリズム、４０、４１…投射光学系、４８…投射レンズ（単焦点レンズ）、４９…投射レンズ（ズームレンズ）、５０、５１…投射部、６０…撮像部、６８…カメラ、７０、７１…撮像画像処理部、７２…パターン画像記憶部、７３…撮像画像メモリー、７４、７５…判定部、７６…補正用画像制御部、７７…補正用画像解析部、８０…投射像生成部、８２…フレームメモリー、８３…投射像描画処理部、８４…補正処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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